黃 燕
(惠州藍(lán)鼎環(huán)境科技有限公司 廣東惠州 516000)
惠州某輸油管道全長(zhǎng)約173公里,管徑φ610mm,設(shè)計(jì)壓力6.4MPa,設(shè)計(jì)輸量1300萬(wàn)t/a。對(duì)于原油管線按截?cái)嚅y室、站場(chǎng)為基礎(chǔ),每?jī)蓚€(gè)截?cái)嚅y(站場(chǎng))間管道為一個(gè)基本功能單元,本次評(píng)價(jià)兩閥室間距離為21.482km。
在管道發(fā)生斷裂、漏油事故時(shí),管內(nèi)壓力減小,閥門在2min內(nèi)響應(yīng)并關(guān)閉泄漏兩端緊急階段閥門,管道斷裂處原油繼續(xù)泄漏,當(dāng)與外界壓力平衡時(shí),泄漏終止。本次評(píng)價(jià)以泄漏事故發(fā)生至關(guān)閉閥門時(shí)間5min考慮。
管道泄漏時(shí),選取最不利情形即管道斷裂進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于管道原油泄漏,屬瞬間源,造成的環(huán)境影響較大,參考美國(guó)礦業(yè)管理部(MMS)管道油品泄漏量估算導(dǎo)則(MMS2002-033))計(jì)算本工程管線出現(xiàn)破裂事故時(shí)原油泄漏量。計(jì)算考慮了國(guó)內(nèi)管線的實(shí)際泄漏情況,本項(xiàng)目最大泄漏率取0.1,壓力衰減系數(shù)按0.25計(jì),流量按1300m3/h計(jì)。
式中:Vrel——原油泄漏量,bbl(1桶=0.14噸);
Vpipe——管段體積,ft3(1ft3=0.0283m3);
Frel——最大泄漏率,取0.1;
fGOR——壓力衰減系數(shù),取0.25;
Vpre-shut——截?cái)嚅y關(guān)閉前泄漏量,bbl。兩閥門最長(zhǎng)原油在線量為5527m3,計(jì)算等泄漏量為677.5m3。
非甲烷總烴質(zhì)量蒸發(fā)速率Q3按下式計(jì)算:
式中:Q3——質(zhì)量蒸發(fā)速率,kg/s;
a,n——大氣穩(wěn)定度系數(shù);
p——液體表面蒸氣壓,取3000Pa;
M——分子量,取0.064kg/mol;
R——?dú)怏w常數(shù);J/mol·k;
T0——環(huán)境溫度,K;
u——風(fēng)速,m/s;
r——液池半徑,m。
表1 液池蒸發(fā)模式參數(shù)表
一般情況下,在D類、F類穩(wěn)定度、靜小風(fēng)氣象條件下的有害物質(zhì)對(duì)外環(huán)境的影響最大。不同穩(wěn)定度條件下非甲烷總烴釋放速率,見表2。
表2 原油泄漏事故源強(qiáng)
在事故后果評(píng)價(jià)中采用《環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》中推薦的多煙團(tuán)排放模式。
非甲烷總體參考GBZ2-2002中汽油標(biāo)準(zhǔn)值,半致死濃度LC50103000mg/m3短時(shí)間容許接觸濃度 PC-STEL(450mg/m3)。
(1)管線泄漏非甲烷總烴預(yù)測(cè)結(jié)果及影響分析
在D、F穩(wěn)定度,風(fēng)速2.0m/s,0.5m/s的條件下,泄漏位置非甲烷總烴的預(yù)測(cè)結(jié)果見表4。
表4 設(shè)定事故不同氣象條件下非甲烷總烴預(yù)測(cè)結(jié)果
從預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出,若兩閥室間發(fā)生泄漏事故時(shí),在所選取的幾種氣象條件中,在風(fēng)速2.0m/s,F(xiàn)穩(wěn)定下,影響較大。非甲烷總烴最大落地濃度出現(xiàn)在下風(fēng)向8.1m,短時(shí)間接觸容許濃度范圍在223.3m,沒有出現(xiàn)半致死濃度。對(duì)周邊大氣環(huán)境有一定影響。
(1)建立環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理體系
管道在運(yùn)營(yíng)時(shí)必須制定綜合管理、HSE管理和風(fēng)險(xiǎn)管理體系,綜合管理體系和安全管理體系為風(fēng)險(xiǎn)管理提供技術(shù)保障。為了防范事故風(fēng)險(xiǎn),必須編制主要事故預(yù)防文件。
(2)按《石油天然氣管道保護(hù)條例》要求加強(qiáng)管理。
(3)防腐與陰極保護(hù)
本工程管道外防腐層全線采用加強(qiáng)級(jí)三層PE防腐涂層,與陽(yáng)極陰極保護(hù)法和外加電流陰極保護(hù)法聯(lián)合保護(hù)措施。
(4)制訂了管線安全社會(huì)聯(lián)絡(luò)員制度,在兩閥室之間安排要求聯(lián)絡(luò)員每天必須對(duì)所轄區(qū)域進(jìn)行巡查。
(5)站場(chǎng)操作人員密切監(jiān)測(cè)壓力、溫度、輸量等參數(shù),做好管線起、末點(diǎn)對(duì)比分析。
(6)利用泄漏檢測(cè)軟件。
預(yù)測(cè)結(jié)果表明,原油泄漏揮發(fā)的非甲烷總體對(duì)大氣造成較嚴(yán)重的污染,需要采取有效的防控措施,如建立環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理體系和加強(qiáng)管理。
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